When liquefied natural gas (LNG) is vaporized to form natural gas for industrial and household consumption, a tremendous amount of cold energy is transferred from LNG to seawater as a part of the phase-change process. This heat exchange loop is not only a waste of cold energy, but causes thermal pollution to coastal fishery areas by dumping the cold energy into the sea. This project describes an innovative new design for reclaiming cold energy for use by cold storage warehouses (operating in the 35 to $62^{\circ}C$ range). Conventionally, warehouse cooling is done by mechanical refrigeration systems that consume large amounts of electricity for the maintenance of low temperatures. Here, a closed loop LNG heat exchange system was designed (by simulator) to replace mechanical or vapor-compression refrigeration systems. The software PRO II with PROVISION V9.4 was used to simulate LNG cold energy, gas re-liquefaction, and the vaporized process under various conditions. The effects on sensible and latent heats from changes to the array type of heat exchangers have been investigated, as well as an examination of the optimum.
This paper is a technical review of the research and development results of the Korea Nuclear Instrumentation and Control System (KNICS) project and Nu-Tech 2012 program. In these projects man-machine interface system architecture, two digital platforms, and several control and protection systems were developed. One platform is a Programmable Logic Controller (PLC) for a digital safety system and another platform is a Distributed Control System (DCS) for a non-safety control system. With the safety-grade platform PLC, a reactor protection system, an engineered safety feature-component control system, and reactor core protection system were developed. A power control system was developed based on the DCS. A logic alarm cause tracking system was developed as a man-machine interface for APR1400. Also, Integrated Performance Validation Facility (IPVF) was developed for the evaluation of the function and performance of developed I&C systems. The safety-grade platform PLC and the digital safety system obtained approval for the topical report from the Korean regulatory body in February of 2009. A utility and vendor company will determine the suitability of the KNICS and Nu- Tech 2012 products to apply them to the planned nuclear power plants.
국내에 설치 운영중인 원전 훈련용 시뮬레이터의 핵 증기공급 계통 열수력 프로그램은 1980련 전후에 외국 벤더들이 개발하여 공급한 것으로 이들 열수력 프로그램은 핵 증기공급 계통 열수력 현상을 실시간으로 모의하기 위해 과도하게 단순화된 모델을 채택하고 있다. 그 결과 원자로 냉각계통에 복잡한 이상유동이 발생하는 사고를 모의하는 경우 정확도가 떨어질 수 있어 부정적인 훈련(Negative training)을 초래할 가능성이 있다. 이와같은 문제를 해결하기 위해 전력연구원에서는 RETRAN-3D코드를 기본으로 시뮬레이터용 핵 증기공급 계통 열수력 프로그램 ARTS코드를 개발하였다. RETRAN-3D코드를 기본으로 하는 ARTS코드는 거의 대부분의 사고를 실시간으로 모의할 수 있으며 계산의 건전성도 보장된다. 그러나, 대형냉각재 상실사고나 저압 저유속 상태의 장기 과도현상 등을 모의하는 경우에 발생하는 계산실패나 실시간 계산 지체등의 가능성이 있다. 이 경우 이를 자동으로 대체 보완할 수 있는 보조계산체계를 개발했다. 특히, ARTS코드의 실시간 계산 및 건전성 문제가 예상되는 대형냉각재 상실사고를 주모의 대상으로 간주했다. 계산 결과는 코드의 정확도, 실시간 계산능력, 건전성 및 운전원 교육등에서 최종안정성평가보고서 및 ANSI/ANS-3.5-1998$^{[1]}$ 시뮬레이터 소프트웨어 기준을 만족하는 것으로 평가되었다
In order to quantify the flow distribution characteristics of APR+ reactor, a test was performed on a test facility, ACOP ($\underline{A}$PR+ $\underline{C}$ore Flow & $\underline{P}$ressure Test Facility), having a length scale of 1/5 referring to the prototype plant. The major parameters are core inlet flow and outlet pressure distribution and sectional pressure drops along the major flow path inside reactor vessel. To preserve the flow characteristics of prototype plant, the test facility was designed based on a preservation of major flow path geometry. An Euler number is considered as primary dimensionless parameter, which is conserved with a 1/40.9 of Reynolds number scaling ratio. ACOP simplifies each fuel assembly into a hydraulic simulator having the same axial flow resistance and lateral cross flow characteristics. In order to supply boundary condition to estimate thermal margins of the reactor, the distribution of inlet core flow and core exit pressure were measured in each of 257 fuel assembly simulators. In total, 584 points of static pressure and differential pressures were measured with a limited number of differential pressure transmitters by developing a sequential operation system of valves. In the current study, reactor flow characteristics under the balanced four-cold leg flow conditions at each of the cold legs were quantified, which is a part of the test matrix composing the APR+ flow distribution test program. The final identification of the reactor flow distribution was obtained by ensemble averaging 15 independent test data. The details of the design of the test facility, experiment, and data analysis are included in the current paper.
본 논문에서는 LoRaEnergySim에 최적의 실시간 스케줄링 알고리즘으로 알려진 ED-H 스케줄링 알고리즘을 연동하여 LoRaWAN 클래스-A 단말기에 슈퍼 커패시터 기반의 에너지 하베스팅 시스템을 전원 공급 장치를 적용하였을 때 시간 제약성을 갖는 LoRaWAN 컨트롤러의 태스크와 응용 태스크의 실시간 스케줄링 알고리즘 간의 상호 시뮬레이션이 가능하도록 한다. 이를 위해 LoRaWAN의 상태와 상태 전환에 따른 시간과 에너지 특성을 로그 형태로 추출하고 타임 슬롯 기반의 ED-H 스케줄링 알고리즘에 적합하도록 태스크 모델을 수립하고 태스크가 CPU에 의해서 수행되는 특성에 따라 알고리즘이 시간 제약성을 만족하며 태스크를 수행할 수 있도록 확장하였다. 본 논문에서 제안한 기법의 평가를 위해 LoRaEnergySim 시뮬레이션 결과가 제시된 동일 환경에서 패킷 송수신이 수행되는 것과 동시에 10%에서 90%의 CPU 점유율을 갖는 다양한 시간과 에너지 특성을 갖는 태스크 집합에 대해 ED-H 스케줄링 알고리즘을 수행하였으며, 실험 결과로 스케줄링 알고리즘에 따라 시간 제약성의 만족을 위해 슈퍼 커패시터의 에너지가 고갈되지 않는 한 태스크의 시급성을 우선하여 사용하는 것을 확인하여 상호 시뮬레이션의 적용 가능성을 확인하였다.
본 논문에서 트럭의 고장 발생 가능성과 파쇄기의 처리 용량 변화를 고려하여 노천광산 소밸-트럭 운반시스템의 시뮬레이션을 수행한 사례연구 결과를 제시한다. 강원도 동해시에 위치한 쌍용자원개발 석회석 노천광산을 연구지역으로 선정하고, 시뮬레이션 알고리즘을 설계 하였다. GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 설계된 시뮬레이션 알고리즘들을 콘솔 프로그램 형식의 시뮬레이터로 개발하였다. 또한, 연구지역의 현장조사를 통해 시뮬레이터에 입력되는 인자 값들은 직접 측정하였다. 시뮬레이션 결과 40시간 빈도의 트럭 고장 발생 가능성을 고려할 경우에는 7대의 트럭을 시스템에 투입하는 것이 하루 평균수익을 73,775 USD로 최대화할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한, 파쇄기의 처리 용량은 1,300 thp로 운영하는 것이 연구지역의 쇼밸-트럭 운반 시스템의 효율을 높일 수 있는 것으로 분석되었다.
최근 화석연료의 고갈 및 환경문제로 인해 신재생 에너지에 대한 관심이 해마다 증가하고 있다. 신재생에너지는 깨끗하고 재사용이 가능한 에너지원으로 풍력과 태양광을 이용한 방법이 대표적이다. 이들 중 풍력 발전시스템은 자연의 바람을 이용하여 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 방식이다. 기존에는 풍력 발전시스템을 구현하여 풍동실험을 하기 위해 실제 풍력과 유사한 환경을 구성하여 풍동실험을 하였다. 하지만, 이러한 풍동실험을 구성하기에는 비용이 커지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 풍동실험을 모터와 발전기를 이용한 테스트 베드를 구성하여 실험할 때 실제 풍동실험에서 발전기의 특성을 고려하여 모터를 제어함으로서 풍동실험과 유사한 결과를 얻고자한다.
In order to let a wind generator (WG) support the frequency control of a power system, a conventional inertial control algorithm using the rate of change of frequency (ROCOF) and frequency deviation loops was suggested. The ROCOF loop is prevailing at the initial stage of the disturbance, but the contribution becomes smaller as time goes on. Moreover, its contribution becomes negative after the frequency rebound. This paper proposes an inertial control algorithm of a wind power plant (WPP) using the maximum ROCOF and frequency deviation loops. The proposed algorithm replaces the ROCOF loop in the conventional inertial control algorithm with the maximum ROCOF loop to retain the maximum value of the ROCOF and eliminate the negative effect after the frequency rebound. The algorithm releases more kinetic energy both before and after the frequency rebound and increases the frequency nadir more than the conventional ROCOF and frequency loops. The performance of the algorithm was investigated under various wind conditions in a model system, which includes a doubly-fed induction generator-based WPP using an EMTP-RV simulator. The results indicate that the algorithm can improve the frequency drop for a disturbance by releasing more kinetic energy.
Since the maximum power operating point(MPOP) of PCS alters with changing atmospheric conditions temperature conditions shadow conditions it is important to operate for PCS to keep maximum power point tracking(MPPT) continuously. This paper presents the results of modeling PV system by PSIM simulator and investigates the influence on the PV system from aspect of power quality i.e. voltage drop. This paper investigates four MPPT algorithms; Perturbation & Observation(P&O) Improved P&O Incremental Conductance(Incond) Differential coefficient method simulated with irradiation temperature change and shadow conditions.
Subsynchronous Resonance is a condition where the electrical power systems composed of generator and transmission line exchange energy with mechanical turbine-generator system at the frequency of the combined below the subsynchronous frequency. Therefore, the frequency of power systems should be associated with the subsynchronous resonance. This paper describes subsynchronous resonance by flexible frequency operation. It focuses on the characteristics and behavior of subsynchronous resonance. The subsynchronous resonance is being conducted by real-time digital simulator and the IEEE benchmark model for subsynchronous resonance have been utilized for the test systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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